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ジベンゾバレレン-ヘキサトリエン誘導体の光物性と機能性遷移金属錯体配位子応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K05036
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
研究機関埼玉大学

研究代表者

石井 昭彦  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90193242)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード光物性 / ジベンゾバレレン / ヘキサトリエン / カルコゲン元素 / ホウ素 / 分子内環化 / ヒドロゲナーザミミック / 四座配位子 / ヒドロゲナーゼミミック / オレフィン重合触媒
研究開始時の研究の概要

ジベンゾバレレン(DBB)とヘキサトリエン(HT)が2つの典型元素リンカー(E2)により融合したDBB(E2)HTの合成と光物性についての基礎的研究を行う。さらに、ヘキサトリエン部の2位および5位に硫黄を導入した誘導体、DBB(S2)HT(S)2を配位子として用いて、[Fe-Fe]ヒドロゲナーゼミミックや4族金属錯体を合成し、DBB(S2)HT(S2)の多機能性を探求する。

研究成果の概要

ジベンゾバレレン(DBB)とヘキサトリエン(HT)が一つの二重結合を共有し、さらに典型元素EによりDBBの二つの橋頭位とHTの両末端が結ばれている化合物(DBB(E2)HT)の合成、光物性、及び反応性を研究した。対応する橋頭位ジアニオンと単体Eとの反応により、Eが酸素、硫黄、セレン、テルルのDbb(E2)HTを合成することに成功し、それらの光物性を実験と理論の両面から比較した。一方、橋頭位ジアニオンとピナコールボラン(HBpin)との反応により、橋頭位に Bpin基を有する生成物に加え、ホウ素上で環化が起こったDBB((BOH)2)HTが得られることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では一連のDBB(E2)HT及びその誘導体の合成に成功し、吸収および蛍光波長のシフトや蛍光強度の温度依存性などの特徴を有すること明らかにした。典型元素Eとしては16族の酸素からテルルまですべて合成し、系統的な比較検討が可能となった。当初目的とした14族あるいは15族元素が導入された誘導体の合成には至らなかったが、13族のホウ素が導入された新規化合物の合成に成功した。本研究成果は発光有機化合物の化学に加え有機典型元素化学の知見も大いに広げるものであると考える。今後はホウ素誘導体のフッ化物イオンセンサーへの応用など機能性にも興味がもたれる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 学会発表 (18件)

  • [学会発表] 橋頭位にホウ素置換基を有するジベンゾバレレン誘導体の合成と光物性2024

    • 著者名/発表者名
      内藤 潤、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ジベンゾバレレン-ヘキサトリエン骨格を有するO,S混合クラウンエーテルの合成と性質2024

    • 著者名/発表者名
      梅原菜々花、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ジベンゾバレレン骨格に組み込まれたセレンまたはテルルを含む1,6-ジ-t-ブチル置換1,3,5-ヘキサトリエン誘導体の合成と光物性2024

    • 著者名/発表者名
      大島光生、内藤 潤、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      日本化学会第104春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 含セレンジベンゾバレレン-ヘキサトリエン誘導体の合成と光物性2024

    • 著者名/発表者名
      小澤彩子、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      第7回日本セレン研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] (1,6-ジアリール-1,6-ジチオ-1,3,5-ヘキサトリエン)-ジベンゾバレレン誘導体の合成と光物性2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川莉帆、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      第33回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ジベンゾバレレン骨格と融合し 2,5-位がセレン架橋された 1,6-ジセレノ-1,3,5-ヘキサトリエン誘導体の合成、酸化および光物性2023

    • 著者名/発表者名
      小澤彩子、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      第50回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 9,10-ビス(ヒドロキシメチル)-11,12-ビス(フェニルエチニル)ジベンゾバレレンのルイス酸触媒による二重分子内環化反応2023

    • 著者名/発表者名
      奥村孝哉、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ジベンゾバレレンと融合した1,6-ジアリール-1,6-ジオキシ-1,3,5-ヘキサトリエン誘導体の合成と光物性2023

    • 著者名/発表者名
      矢口皓稀、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ジベンゾバレレン-(1,6-ジオキシ-1,6-ジフェニルヘキサトリエン)誘導体の合成および溶液中、固体状態およびポリマー薄膜中における発光特性2023

    • 著者名/発表者名
      岩井千馬、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ジベンゾバレレン骨格と融合した1,6-ジセレノ-1,3,5-ヘキサトリエン誘導体の合成、酸化および光物性2023

    • 著者名/発表者名
      小澤彩子、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨格に組み込まれた含テルル1,6-ジフェニル-1,3,5-ヘキサトリエン誘導体の合成と光物性2023

    • 著者名/発表者名
      内藤 潤、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ジベンゾバレレン-(1,6-ジフェニル-1,6-ジチオ-1,3,5-ヘキサトリエン)誘導体の合成と光物性2023

    • 著者名/発表者名
      長谷川莉帆、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸素架橋ジベンゾバレレン-1,6-ジアリールヘキサトリエン誘導体の光物性に及ぼす置換基効果2022

    • 著者名/発表者名
      矢口皓稀、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      第32回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 9,10-ビス(ヒドロキシメチル)-11,12-ビス(フェニルエチニル)ジベンゾバレレンの分子内環化反応2022

    • 著者名/発表者名
      奥村孝哉、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ジベンゾバレレン-(1,6-ジオキシ-1,6-ジフェニルヘキサトリエン)誘導体の合成と溶液中および固体状態における光物性2022

    • 著者名/発表者名
      岩井千馬、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      第49回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ジベンゾバレレン骨格と融合した1,7-ジヒドロジセレノロ[3,4-b:3’,4’-d]セレノフェンの合成と性質2022

    • 著者名/発表者名
      小澤彩子、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ジベンゾバレレン骨格と融合した1,6-ジオキシ-1,6-ジフェニルヘキサトリエン誘導体の合成と光物性2021

    • 著者名/発表者名
      岩井千馬、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      第31回基礎有機化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ジベンゾバレレン骨格と融合した3,6-ジヒドロ-3,6-ビス(チオメチレン)-1,2-ジチイン誘導体の合成と反応2021

    • 著者名/発表者名
      熊田 将、庄司真由、中田憲男、石井昭彦
    • 学会等名
      第48回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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